基于AADL体系结构模型的构件系统可靠性评估

为了支持新一代航电系统在体系结构设计阶段进行系统可靠性分析和评估,对复杂嵌入式系统利用体系结构分析与设计语言(architecture analysis and design language, AADL)进行系统的建模。提出了一种基于AADL系统体系结构模型的可靠性建模方法,设计出一套转换规则,对AADL体系结构模型的软硬件构件进行模型转换,实现从AADL系统体系结构可靠性模型到系统体系结构广义随机Petri网(system architecture general stochastic Petri net,SAGSPN)的转换,并基于加权的SAGSPN可靠性计算模型对系统进行可靠性评估。最后通过对某飞控系统进行可靠性评估,验证了方法的有效性,证明该方法对航电系统的体系结构设计提供了支持。     

一种面向构件的C4ISR技术体系结构建模方法

为了提升作战能力、满足作战功能和技术快速变化及联合互操作等需求,C4ISR系统中引入了开放式体系结构,并将体系结构分为功能体系结构和技术体系结构。提出了一种面向构件的C4ISR系统技术体系结构建模方法。首先给出技术体系结构的DSFC（数据、系统、功能、构件）模型,并重点对构件及DSFC之间的关系进行说明。在此基础上,研究了基于DoDAF的技术体系结构多视图描述方法,最后结合实例对方法进行说明。     

空间系统军事应用仿真模型体系设计

空间系统军事应用仿真是对复杂大系统仿真的过程,模型体系是其核心。首先分析空间系统军事应用基本概念和空间系统军事应用仿真的主要内容,说明了空间系统军事应用仿真模型体系设计的原则与标准,对空间系统军事应用仿真模型进行了功能上的分类,设计了空间系统军事应用仿真模型体系结构。设计的体系结构考虑了可扩充性和适应未来一体化联合作战的需求。     

C4ISR多传感器跟踪资源协同分配方法研究

针对C4ISR多传感器的分布特点,提出了基于MAS(Multi-Agent Systeml的C4ISR多传感器资源管理系统框架结构:提出了考虑目标战略价值、优先等级、主动传感器平台价值和传感器协同能力因素在内的资源分配目标函数,建立了多传感器跟踪资源的动态分配模型,提出一种多传感器Agent分布式协同拍卖的分配算法:基于HLA/RTI体系结构,开发了C4ISR多传感器跟踪资源管理仿真系统,并对所提出的分配方法进行了仿真验证:仿真结果表明本文提出的方法具有很好的优化能力和实时性,可应用于实际作战过程.     

基于多Agent系统的装备保障性评估研究

依据装备保障性评估的实现功能,建立了基于多Agent系统(MAs)的保障性评估模型的体系结构.通过对装备保障过程的分析,以装备保障过程MAS模型为例,阐述了保障过程模型中Agent的功能和结构,探讨了基于黑板系统的多Agent间的通信,设计了装备保障过程模型的仿真实现.     

基于神经网络的飞控系统实时容错设计与仿真

为了提高系统的可靠性与容错能力,提出了基于径向基神经网络的飞行控制系统传感器实时容错策略.利用改进的梯度下降优化算法来设计神经网络,以提高网络的学习速度和映射能力;基于网络的逼近性能,建立在线神经网络辨识模型;考虑到系统闭环反馈与实时控制的特性,使用多个辨识模型的信息进行传感器故障的定位和信号重构.应用某型飞机进行仿真,在保证闭环系统稳定的前提下,实现了传感器的在线故障隔离与信号重构,达到了预期的效果.     

C4ISR系统体系结构的仿真验证方法研究

C4ISR系统体系结构设计在系统研制中的地位和作用越来越受到重视,体系结构设计的质量将直接关系到系统开发的成败.体系结构验证是利用体系结构产品,将其转换为可执行模型,通过分析可执行模型的执行过程和结果,从而验证评估体系结构设计质量的方法.文章研究了体系结构验证的基本思路,利用现有的组件化建模仿真技术与环境,以部分C4ISR体系结构产品为基础构建仿真系统,通过仿真实验来进行体系结构验证,从而为体系结构验证提供技术支持.     

基于π网的多Agent系统建模与分析

首先集成两种互为补充的形式化方法-面向对象Petri网(Object-Oriented Petri nets,OPN)和π演算,建立了一种通用的形式化建模方法——π网.π网利用OPN形象地描述系统的初始化模型及动态行为,利用π演算刻画系统的动态演化.然后以π网为语义基础,从软件体系结构的角度,建立了一种多Agent系统体系结构模型(Multi-agent Systems Architecture Model,MASAM).在MASAM中,将多Agent系统抽象为计算Agent、连接Agent和配置等三个单元,并描述了多Agent系统的动态演化;研究了系统演化后体系结构一致性的分析方法,从而可以检测系统开发早期存在的错误,确保模型的可靠性和正确性.     

编队协同对地攻击多Agent系统体系结构研究

多Agent技术为网络中心战的研究和发展提供了新的思路。以网络中心战环境下飞机编队协同对地攻击系统为对象,对其多Agent系统体系结构进行了研究,分析了编队协同对地攻击作战方式的战斗组成和作战特点,提出了有限中央控制下的分布式控制结构,构建了网络中心战编队协同对地攻击多Agent系统体系结构,特别对编队协同对地攻击指挥控制系统进行了详细分析,最后,基于所建立的MAS体系结构,在HLA仿真环境中进行了仿真实验,表明论文所采用理论的正确性和所建立体系结构的合理性。编队协同对地攻击多Agent系统体系结构的研究为后续的工作奠定了基础。     

组网冗余MEMS惯性传感器网络优化配置与融合处理方法

针对单个惯性传感器精度与可靠性问题,提出了一种组网冗余微机电系统(micro-electro-mechanical system, MEMS)惯性传感网络优化配置与融合处理方法。首先,研究了多惯性传感器节点的空间配置形式,给出了网络观测模型。利用节点之间的最优化冗余配置策略,提升系统测量可靠性。在此基础上,进一步考虑MEMS陀螺仪和加速度计的安装误差对输出结果的影响,提出了相应的误差模型及校正算法。以随机游走为主要误差源,设计了新型的卡尔曼滤波方法,实现了冗余配置下的高精度导航信息解算。最后,采用自主构建的实验系统进行试验,证明所提出的融合方法能够有效降低陀螺仪和加速度计的随机游走误差。车载试验进一步证明了所提出的方法及系统的有效性。     

可变模糊方法及其在工件识别中的应用

提出的以相对差异函数为基础的可变模糊方法,可根据事物关于特征的量值来判断事物吸引与排斥特性的程度,从而为解决识别问题提供了新的途径。建立了多传感器信息融合系统中的可变模糊识别模型,把可变模糊方法应用到多传感器信息融合工件识别中,并用一个具体的实例验证了该方法的合理性与可行性。最后证明了可拓学中以“距”与“位值”概念为基础的关联函数基本公式的错误,从理论与应用两个方面,指出其不能在多传感器信息融合及其相关领域中应用。     

一种空间信息融合的D-S算法研究

多传感器信息融合技术已获得了普遍的关注和广泛的应用,其理论和方法已成为智能信息处理的一个重要领域,证据理论是主要的技术之一。在目标识别系统中,为了获得可靠的识别结果需要考虑时间和空间的融合问题。从多传感器信息的时间域和空间域的融合出发,提出了在目标识别中多传感器信息的时空两级融合模型,以及基于证据理论的信息融合算法。仿真结果表明,该模型和算法具有方法简单、运算量小、可靠等优点,具有一定的理论意义和使用价值。     

非标准多传感器信息融合下的状态融合估计

给出了标准多传感器观测信息的统一融合模型,在此基础上分析了传感器观测系统参数对最优融合估计性能的影响.针对存在量测系统误差的非标准多传感器融合系统,构建了一种有效的系统误差参数估计模型.此外对传感器问具有不同非线性误差成份的融合系统,提出了一种基于互迭代自适应半参数的状态融合估计算法.该算法通过对非标准多传感器融合模型误差的补偿,利用线性和非线性迭代的方法来提取非线性因素,进而确定状态的最优融合估计.给出了应用该算法的具体步骤,并通过理论分析与仿真实验证明了该算法的有效性.     

基于相关性函数和模糊综合函数的多传感器数据融合

针对多传感器数据融合过程中,各传感器可靠度估计的困难和如何对不同类型的传感器数据进行融合,提出了一种基于相关性函数和模糊综合函数的多传感器数据融合方法。该方法首先利用相关性函数计算多传感器的相互支持程度,然后由隶属函数得到每个传感器提供信息的可信度,最后用模糊综合函数获得多传感器对目标属性的融合结果。该方法计算简单,客观地反映了各传感器的可靠程度及相互关系。将该方法用于一个目标识别任务的仿真实验,结果表明应用该方法能确定地识别出目标,是一种有效可行的多传感器数据融合方法。     

基于HLA的机载多传感器探测仿真系统设计与实现

为了缩短机载多传感器探测系统的研发周期,减少开发成本,降低项目风险,机载多传感器探测仿真系统是良好的途径。传统的分布式仿真技术不能解决多平台多传感器联合探测的传感器重用和扩展问题,提出了基于HLA的机载多传感器探测仿真系统。以飞机为平台,首先设计了基于HLA分布式仿真技术的机载多传感器探测仿真系统的整体架构,然后完成了各联邦成员的功能设计及FOM表设计,给出了各机载传感器之间的信息交互关系,最后建立了分布式仿真系统,实现了机载多传感器探测仿真系统的可视化,典型空战场景下的机载多传感器探测仿真系统实例结果表明:各联邦成员之间实现了数据流通,且仿真数据准确无误,可实现机载多传感器的重用和扩展,为实际的工程应用提供了良好的仿真验证平台。     

基于多卡尔曼滤波器的自适应传感器融合

准确估车前目标的位置和状态是车辆安全系统的一个重要组成部分,利用多传感器可以提高对目标测量的可靠性。给出了一种用于汽车防碰撞系统中估计车前目标位置的多传感器融合算法,根据车辆与目标之间的一步预测距离,从多个预置的卡尔曼滤波器中选择一个合适的滤波器来实时处理传感器的量测数据。该算法不仅可以有效地处理具有不同测量范围的传感器数据,同时还可以通过滤波器切换的方式,处理具不同数据速率的传感器数据。Monte Carlo数字仿真证明了该算法的有效性。     

多传感器数据融合仿真平台的构建及设计

数据融合是军事C^3I系统的重要组成部分，对C^3I系统效能的发挥起着决定性的作用。文中简述了多传感器数据融合仿真平台的重要性及其实际意义，介绍了空中目标跟踪多传感器数据融合仿真平台的构建；针对位置级数据融合开发所需的模块，合理地进行了软件设计；仿真平台还通过使用模块化和开放性的结构，使仿真平台具有通用性、实时性和对话性等特点。最后，给出了一个该仿真平台的一个运行实例，使该仿真平台的可靠性、实用性等得到了仿真验证。     

基于H∞滤波的智能车辆多传感器组合导航研究

为适应自主驾驶智能车辆的高精度、高频率及高可靠性与鲁棒性的导航要求,对智能车辆的多传感器组合导航进行了研究。提出了一种基于H∞滤波的双向光电测速仪和CP-DGPS共同辅助SINS的智能车辆冗余组合导航方法。详细推导并建立了组合系统的滤波模型。仿真结果表明,该组合导航系统具有100Hz的高频输出、厘米级的导航精度以及良好的鲁棒性能与可靠性。即使系统特性发生了显著的变化,组合系统仍能为智能车辆提供可靠的导航信息。     

机载相控阵雷达与红外双传感器融合仿真系统

建立多传感器融合仿真系统的主要目的是构造一个实际的分布式多传感器跟踪的多目标环境。本文讨论了由机载相控阵雷达和红外传感器构成的融合系统的建模和仿真,主要从功能上描述了仿真系统的实现方法,并给出了一个在局域网内实现的仿真系统结构。     

一种用于可靠性分析的功能模型

针对传统的可靠性分析模型知识描述能力差和分析结果指导意义较弱的问题,设计一种功能模型用于可靠性分析.这种模型能够描述系统功能知识和性能知识,并且能够建立系统性能对功能的影响关系.此模型的建模过程较为简捷,模型结构适合于可靠性推理.由于模型描述了系统本身的领域知识,基于该模型得到的可靠性分析结果较传统的可靠性分析结果更具指导意义.最后,基于这种建模策略建立了某型家用门铃系统的功能模型,并分析了其可靠性,验证了该模型及其算法的有效性.